复合型调湿涂料的研制及实验研究(一)
2008/9/27/18:00
康玉梨,吴玉庭,宋磊磊,马重芳
(北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室 传热与能源利用北京市重点实验室,北京100022)
摘要:将硅藻土做成乳胶型涂料,并得到了不同湿度下这种涂料的吸放湿性能曲线,但是吸放湿能力不是很理想。为了提高涂料的吸放湿能力,在基料中加入无机成膜物质制成硅藻土复合涂料,结果表明,通过复合,最大吸湿能力从615%提高到11%,最大放湿能力从5%提高到10%,并且确定了无机成膜物质的比例。复合涂料符合建筑涂料的常规性能要求,在调节湿度的同时克服了传统空调能耗高的缺点,具有很好的应用前景。
关键词:调湿涂料;乳胶型;复合型;吸放湿特性
0引言
空气湿度是一个与人们生活和生产有密切关系的重要环境参数,湿度对人体舒适度、产品生产过程、产品质量和产品保存都有重要影响。在低湿环境下,人的呼吸系统黏膜变得干燥,易引发呼吸系统疾病。在许多工业部门,生产过程能否正常进行,在很大程度上取决于湿度,例如造纸、精密仪器的生产。物品在潮湿的环境里存放,由于霉菌的侵蚀而发霉变质;使金属生锈、仪表精度下降、绝缘参数降低。在过分干燥的环境里存放会发生开裂变形,造成经济损失。可见,湿度控制无论是对人类的居住环境,还是对生产和物品保护都显得十分重要。
常见的湿度控制方法可分为机械性和非机械性两大类。在机械性湿度控制方法中,可用空调调节建筑物室内空气环境。但是空调要消耗大量的能源,而除湿的能耗占到空调能耗的20%～40%,因此,开发节能的湿度控制技术,对节能和环保有重要意义。非机械性湿度控制方法是利用调湿材料的性质来达到控湿的目的。调湿材料不需要借助任何人工能源和机械设备,依靠自身的吸放湿性能,感应所调空间空气湿度的变化,通过对空气中水分的吸附与解吸来自动调节密闭空间内的湿度,是一项可以减少空调湿负荷,实现建筑节能的重要技术。利用调湿材料来控制调节湿度的研究,在日本已有20多年历史[1],技术领先于其他国家,尤其在机理研究方面,更是拥有相对先进的理论基础,很多调湿建材、调湿涂料已经形成市场。最近10多年来,随着人们对居住环境质量要求的提高,湿度对热舒适和空气质量的影响,对物品保存和空调负荷的影响引起了越来越多的人重视,我国的研究者对调湿材料的被动式调湿进行了广泛的研究。1990年,清华大学土木系开展了调湿材料的研究[2]。1994年,冯乃谦利用沸石做实验,并撰写了论文,可使容器内的湿度维持在60%～70%。1997年,上海博物馆的罗曦芸详细介绍了硅胶、无机盐、蒙托土、高分子材料的调湿特性,并对其机理进行了初步分析研究[3]。2001年华侨大学冉茂宇探讨了调湿材料的吸湿机理[4],但是这些都是散装的调湿材料,用在调节房间内的湿度不现实。2004年北京工业大学李双林等人研究出新型调湿涂料,在封闭空间中应用,起到了很好的调湿作用[5],但是这种涂料散发的有害物质较多,不是环保涂料。2005年,中国建筑材料科学研究院张连松等,在海泡石中加入纳米材料制成具有抗菌,调湿功能的粉末涂料,在调节湿度的同时,兼具净化空气,抗菌作用[6]。2006年5月,山东科技大学科技产业公司王立华等研制成环保调湿乳胶漆,研究了各成分用量对涂膜性能的影响[7],但是在涂覆美观方面欠佳。
